計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（三版）

第一章　緒論
　第一節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般概念
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
　　二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
　　三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的效益
　第二節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
　　一、計(jì)算機(jī)巡回檢測和操作指導(dǎo)系統(tǒng)
　　二、計(jì)算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC
　　三、計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)SCC
　　四、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS
　　五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS
　　六、工業(yè)過程的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(流程CIMS)
　第三節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　一、設(shè)計(jì)與實(shí)施計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般步驟
　　二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
　第四節(jié)　過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢
　思考題與習(xí)題
第二章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)
　第一節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣及信號特點(diǎn)
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號形式
　　二、信號的采樣、采樣周期和采樣定理
　　三、信號的保持
　第二節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　一、Z變換
　　二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　第三節(jié)　離散控制系統(tǒng)的分析
　　一、系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　　二、系統(tǒng)的可控性、可達(dá)性和可觀性、可檢測性
　　三、系統(tǒng)的靈敏性和魯棒性
　思考題與習(xí)題
第三章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的總線技術(shù)
　第一節(jié)　總線技術(shù)概論
　　一、總線的概念
　　二、總線的分類
　　三、總線的模板化結(jié)構(gòu)
　　四、總線的體系結(jié)構(gòu)
　　五、總線的控制方式
　第二節(jié)　RS?232總線
　　一、RS?232標(biāo)準(zhǔn)的功能特性
　　二、RS?232標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性
　　三、RS?232的機(jī)械特性
　　四、RS?232的常用連接方法
　第三節(jié)　RS?449、RS?422、RS?423及RS?485標(biāo)準(zhǔn)
　　一、RS?449標(biāo)準(zhǔn)接口
　　二、RS?422標(biāo)準(zhǔn)接口
　　三、RS?423標(biāo)準(zhǔn)接口
　　四、RS?485標(biāo)準(zhǔn)接口
　第四節(jié)　SPI總線
　　一、SPI總線的組成
　　二、SPI總線的時(shí)序
　　三、SPI示例電路
　第五節(jié)　I2C總線
　　一、I2C總線的特點(diǎn)
　　二、I2C總線的工作原理
　　三、I2C示例電路
　思考題與習(xí)題
第四章　計(jì)算機(jī)的輸入輸出接口技術(shù)
　第一節(jié)　模擬量輸出接口
　　一、D/A轉(zhuǎn)換器原理及器件
　　二、D/A轉(zhuǎn)換器接口與隔離技術(shù)
　　三、D/A轉(zhuǎn)換模板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
　第二節(jié)　模擬量輸入接口
　　一、A/D轉(zhuǎn)換原理及器件
　　二、A/D轉(zhuǎn)換器接口與隔離技術(shù)
　　三、A/D轉(zhuǎn)換模板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
　第三節(jié)　開關(guān)量輸入輸出接口
　　一、開關(guān)量的概念及種類
　　二、開關(guān)量輸入接口
　　三、開關(guān)量輸出接口
　　四、開關(guān)量輸入輸出模板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
　第四節(jié)　人機(jī)交互接口
　　一、鍵盤接口
　　二、顯示器接口
　　三、打印機(jī)接口
　　四、其他人機(jī)接口
　思考題與習(xí)題
第五章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信技術(shù)
　第一節(jié)　數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識
　　一、數(shù)據(jù)通信概述
　　二、數(shù)據(jù)傳輸方式
　　三、多路復(fù)用技術(shù)
　　四、數(shù)據(jù)交換技術(shù)
　第二節(jié)　數(shù)據(jù)通信設(shè)備
　　一、通信適配器
　　二、調(diào)制解調(diào)器
　　三、通信介質(zhì)（媒質(zhì)）
　第三節(jié)　數(shù)據(jù)通信中的檢錯(cuò)與糾錯(cuò)
　　一、奇/偶校驗(yàn)
　　二、循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC
　　三、恒比碼
　思考題與習(xí)題
第六章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
　第一節(jié)　概述
　　一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義
　　二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能
　　三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
　　四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本協(xié)議
　第二節(jié)　計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)
　　一、局域網(wǎng)絡(luò)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　二、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
　第三節(jié)　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連及其協(xié)議
　　一、概述
　　二、網(wǎng)絡(luò)互連方法
　　三、網(wǎng)絡(luò)互連部件
　　四、廣域網(wǎng)和遠(yuǎn)程網(wǎng)
　　五、 Internet
　第四節(jié)　控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線
　　一、控制網(wǎng)絡(luò)
　　二、現(xiàn)場總線概述
　　三、現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)
　　四、具有代表性的現(xiàn)場總線
　第五節(jié)　無線網(wǎng)絡(luò)通信
　　一、 Zigbee技術(shù)
　　二、藍(lán)牙技術(shù)
　　三、 WiFi技術(shù)
　　四、幾種無線通信技術(shù)的比較
　第六節(jié)　控制網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)
　　一、控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
　　二、企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理
　　三、實(shí)施案例
　思考題與習(xí)題
第七章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制策略
　第一節(jié)　數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理
　　一、采樣數(shù)據(jù)的合理性判別及報(bào)警
　　二、數(shù)字濾波
　　三、數(shù)據(jù)處理
　第二節(jié)　數(shù)字PID控制算法
　　一、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字PID控制算法
　　二、數(shù)字PID控制算法的改進(jìn)
　　三、數(shù)字PID控制的參數(shù)整定
　　四、PID控制回路的性能評估
　第三節(jié)　基于數(shù)字PID控制的多回路控制系統(tǒng)
　　一、串級控制系統(tǒng)
　　二、前饋控制系統(tǒng)
　　三、純滯后補(bǔ)償控制系統(tǒng)
　第四節(jié)　模型預(yù)測控制
　　一、模型預(yù)測控制的基本原理
　　二、動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)
　　三、模型算法控制(MAC)
　　四、廣義預(yù)測控制（GPC）
　　五、小結(jié)
　第五節(jié)　模糊控制
　　一、預(yù)備知識
　　二、模糊控制的基本原理
　　三、模糊控制器的設(shè)計(jì)
　　四、模糊控制器的改進(jìn)
　　五、模糊控制器的工業(yè)應(yīng)用舉例
　第六節(jié)　控制策略的工程實(shí)現(xiàn)
　　一、給定值處理
　　二、被控量處理
　　三、偏差處理
　　四、控制策略的實(shí)現(xiàn)
　　五、控制量處理
　　六、自動(dòng)/手動(dòng)切換
　思考題與習(xí)題
第八章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件技術(shù)基礎(chǔ)
　第一節(jié)　概述
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件技術(shù)基礎(chǔ)
　　二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成
　　三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件特點(diǎn)
　第二節(jié)　面向計(jì)算機(jī)控制的操作系統(tǒng)
　　一、操作系統(tǒng)的功能和任務(wù)
　　二、操作系統(tǒng)的分類
　　三、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
　　四、嵌入式操作系統(tǒng)
　第三節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫
　　一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
　　二、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
　　三、分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
　第四節(jié)　數(shù)據(jù)庫的接口設(shè)計(jì)
　第五節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的需求
　　二、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)技術(shù)
　　三、應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境及平臺
　　四、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
　　五、商品化的工業(yè)控制軟件
　思考題與習(xí)題
第九章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
　第一節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和步驟
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
　　二、設(shè)計(jì)與實(shí)施過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的步驟
　第二節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)
　　二、硬件的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　三、軟件的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　四、控制系統(tǒng)的調(diào)試與投運(yùn)
　第三節(jié)　過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾與
　　可靠性技術(shù)
　　一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)
　　二、系統(tǒng)供電與接地技術(shù)
　　三、看門狗及其電源掉電檢測技術(shù)
　第四節(jié)　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例
　　一、典型長網(wǎng)紙機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
　　二、基于RTLinux和PC/104的微型無人空間飛行器控制系統(tǒng)
　　三、以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的鍋爐控制系統(tǒng)
　　四、基于PLC與DCS的大中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
　　五、結(jié)論
　思考題與習(xí)題
第十章　流程工業(yè)企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
　第一節(jié)　概述
　　一、CIMS的概念與發(fā)展
　　二、流程工業(yè)CIMS與離散工業(yè)CIMS之比較
　第二節(jié)　流程工業(yè)CIMS的體系結(jié)構(gòu)
　　一、流程工業(yè)CIMS的功能結(jié)構(gòu)及遞階控制層次
　　二、流程工業(yè)CIMS的體系結(jié)構(gòu)模型
　　三、基于三層結(jié)構(gòu)的流程工業(yè)現(xiàn)代集成制造體系結(jié)構(gòu)
　　四、間歇生產(chǎn)方式對流程工業(yè)CIMS的影響
　第三節(jié)　流程工業(yè)CIMS的核心問題及關(guān)鍵技術(shù)
　　一、系統(tǒng)集成
　　二、系統(tǒng)優(yōu)化
　　三、建立CIMS集成環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)
　　四、實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)CIMS功能集成的關(guān)鍵技術(shù)
　第四節(jié)　流程工業(yè)CIMS設(shè)計(jì)示例
　　一、CIMS的體系結(jié)構(gòu)
　　二、實(shí)施效果
　思考題與習(xí)題
附錄　ASCII碼
　一、非打印ASCII碼（控制代碼）
　二、可打印ASCII碼（控制代碼）
　三、按字節(jié)　計(jì)算CRC的C語言程序示例
參考文獻(xiàn)